專利名稱：一種自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，特別是涉及一種用于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、傳感器檢測(cè)、監(jiān)測(cè)，具有過電壓保護(hù)、量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換、顯示和RS-232C通信接口的高精度、寬范圍、 高性價(jià)比的一種自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換裝置，。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換裝置，常常存在信號(hào)輸入窄、范圍只在單極性0 2V，響應(yīng)速度慢(lOOus)、在量程轉(zhuǎn)換臨界點(diǎn)頻繁切換、測(cè)量分辨率和測(cè)量精度低、安全性較低、并且不具有顯示和串行通信方式等缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種用于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、傳感器檢測(cè)、監(jiān)測(cè)，具有過電壓保護(hù)、量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換、顯示和RS-232C通信接口的高精度、寬范圍、高性價(jià)比的自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換裝置，。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換裝置，由信號(hào)輸入電路、量程轉(zhuǎn)換電路、保護(hù)電路、單片機(jī)系統(tǒng)電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、超量程超時(shí)告警電路、RS-232C串行通信電路、顯示電路組成；其特征在于輸入插座連接信號(hào)輸入電路JI腳；信號(hào)輸入電路的輸出芯片LM3M通過1腳連接到量程轉(zhuǎn)換電路可編程運(yùn)放器PGA10;3u的4腳，量程轉(zhuǎn)換電路可編程運(yùn)放器PGA10;3u通過 74LS00與單片機(jī)1、2引腳相連，受到單片機(jī)系統(tǒng)電路芯片89C51反相控制；量程轉(zhuǎn)換電路可編程運(yùn)放器PGAlOiBu分別連接到保護(hù)電路中4007的兩個(gè)接點(diǎn)；保護(hù)電路中4007的兩個(gè)接點(diǎn)連接到A/D轉(zhuǎn)換電路芯片AD574 ；單片機(jī)系統(tǒng)電路芯片89C51中27腳連接到超量程超時(shí)告警電路Q2(9014)的2腳；單片機(jī)系統(tǒng)電路芯片89C51的11、10腳分別連接到RS-232C 串行通信電路中電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232的11、12腳；單片機(jī)系統(tǒng)電路芯片89C51通過兩塊線路板的插座和連接線，分別與顯示電路中串行顯示芯片ZLG7289相連。上述保護(hù)電路，采用二極管進(jìn)行過壓保護(hù)，用電阻分壓設(shè)定保護(hù)電壓。本實(shí)用新型可解決以下技術(shù)問題(1)測(cè)量范圍寬，在0 士200mV、0 士2V、0 士20V不同的測(cè)量范圍內(nèi)，均能可
靠測(cè)量；( 測(cè)量分辨率和測(cè)量精度高，性能價(jià)格比高，測(cè)量分辨率可達(dá)本量程的0. 05%, 測(cè)量精度為本量程的士3%; (3)安全性好，輸入電路必須具有過載保護(hù)能力，用二極管進(jìn)行過壓保護(hù)，用電阻分壓設(shè)定保護(hù)電壓；(4)響應(yīng)速度快，最多兩次就能找到合適量程，采樣速度50u s ； (5)超量程超時(shí)報(bào)警；(6)具有顯示和串行通信兩種輸出方式，使用方便，可遠(yuǎn)距離傳輸，并方便地與各種數(shù)據(jù)采集器與自動(dòng)控制系統(tǒng)相連。

圖1為本實(shí)用新型一種自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換裝置，結(jié)構(gòu)圖；[0010]圖2為本實(shí)用新型一種自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換裝置，電路圖；具體實(shí)施方式
如圖所示，本實(shí)用新型一種自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換裝置，，由信號(hào)輸入電路1、量程轉(zhuǎn)換電路 2、保護(hù)電路3、單片機(jī)系統(tǒng)電路4、A/D轉(zhuǎn)換電路5、超量程超時(shí)告警電路6、RS-232C串行通信電路7、顯示電路8組成；輸入插座Jl連接信號(hào)輸入電路1 ；信號(hào)輸入電路1的輸出芯片 LM324的1腳連接到量程轉(zhuǎn)換電路2可編程運(yùn)放器PGA10;3u的4腳，量程轉(zhuǎn)換電路2可編程運(yùn)放器PGA10;3u的1、2腳通過74LS00受到單片機(jī)系統(tǒng)電路4芯片89C51的1、2引腳反相控制；量程轉(zhuǎn)換電路2可編程運(yùn)放器PGA10;3u的7腳分別連接到保護(hù)電路3中4007的兩個(gè)接點(diǎn)；保護(hù)電路3中4007的兩個(gè)接點(diǎn)連接到A/D轉(zhuǎn)換電路5芯片AD574的14腳；單片機(jī)系統(tǒng)電路4芯片89C51的27腳連接到超量程超時(shí)告警電路6中Q2 (9014)的2腳；單片機(jī)系統(tǒng)電路4芯片89C51的10、11腳分別連接到RS-232C串行通信電路7中電平轉(zhuǎn)換芯片 MAX232的12、11腳；單片機(jī)系統(tǒng)電路4芯片89C51的3、4、5、13腳通過兩塊線路板的插座和連接線，分別與顯示電路8中串行顯示芯片ZLG7289的6、7、8、9引腳相連。被測(cè)電壓先經(jīng)過信號(hào)輸入電路1的插座Jl輸入，量程轉(zhuǎn)換電路2由可編程運(yùn)放器PGA1(X3U組成，放大倍數(shù)受單片機(jī)系統(tǒng)電路4控制，可以放大100、10、1，分別對(duì)應(yīng)0 士 200mV、0 士 2V、0 士 20V三檔量程；保護(hù)電路3主要由電阻分壓和兩級(jí)管組成，是使 A/D轉(zhuǎn)換電路5的輸入電壓限制在-10 IOV之間，保護(hù)A/D轉(zhuǎn)換電路5芯片；超量程超時(shí)告警電路6由單片機(jī)系統(tǒng)電路4控制，當(dāng)輸入電壓30秒超過20V或低于-20V裝置能自動(dòng)報(bào)警；顯示電路8和RS-232C串行通信電路7用來數(shù)據(jù)輸出。進(jìn)行量程轉(zhuǎn)換時(shí)，采用可編程運(yùn)放器PGA10;3U控制，能夠自動(dòng)選擇量程變換的臨界點(diǎn)、自適應(yīng)處理量程的升降變換；當(dāng)前量程不是最合適的量程時(shí)，若是降量程，根據(jù)本次采集的數(shù)據(jù)，找到合適量程；若是升量程，一次升到最高量程，再進(jìn)行降量程處理；在選擇量程時(shí)，為了解決量程變換的臨界點(diǎn)不確定性，量程的選擇方法，是通過給定升降量程閥值回差來解決的，如，在0 士 2V檔，輸入電壓超過2V時(shí)，升到0 士 20V檔，當(dāng)輸入電壓低于1.95V時(shí)，再降到0 士2V檔；這就避免了輸入電壓在2V波動(dòng)時(shí)，量程選擇的不確定性。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換裝置，由信號(hào)輸入電路、量程轉(zhuǎn)換電路、保護(hù)電路、單片機(jī)系統(tǒng)電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、超量程超時(shí)告警電路、RS-232C串行通信電路、顯示電路組成；其特征在于輸入插座連接信號(hào)輸入電路JI腳；信號(hào)輸入電路的輸出芯片LM3M通過1腳連接到量程轉(zhuǎn)換電路可編程運(yùn)放器PGA10;3u的4腳，量程轉(zhuǎn)換電路可編程運(yùn)放器PGA10;3u通過 74LS00與單片機(jī)1、2引腳相連；量程轉(zhuǎn)換電路可編程運(yùn)放器PGA10;3u分別連接到保護(hù)電路中4007的兩個(gè)接點(diǎn)；保護(hù)電路中4007的兩個(gè)接點(diǎn)連接到A/D轉(zhuǎn)換電路芯片AD574 ；單片機(jī)系統(tǒng)電路芯片89C51中27腳連接到超量程超時(shí)告警電路Q29014的2腳；單片機(jī)系統(tǒng)電路芯片89C51的11、10腳分別連接到RS-232C串行通信電路中電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232的11、 12腳；單片機(jī)系統(tǒng)電路芯片89C51通過兩塊線路板的插座和連接線，分別與顯示電路中串行顯示芯片ZLG7289相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于上述保護(hù)電路，采用二極管進(jìn)行過壓保護(hù)，用電阻分壓設(shè)定保護(hù)電壓。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)量程轉(zhuǎn)換裝置，輸入插座連接信號(hào)輸入電路JI腳；信號(hào)輸入電路的輸出連接到量程轉(zhuǎn)換電路可編程運(yùn)放器PGA103u的4腳，量程轉(zhuǎn)換電路可編程運(yùn)放器PGA103u通過74LS00與單片機(jī)1、2引腳相連；量程轉(zhuǎn)換電路分別連接到保護(hù)電路中4007的兩個(gè)接點(diǎn)；保護(hù)電路中4007的兩個(gè)接點(diǎn)連接到A/D轉(zhuǎn)換電路芯片AD574；單片機(jī)系統(tǒng)連接到超量程超時(shí)告警電路Q29014的2腳；單片機(jī)系統(tǒng)分別連接到RS-232C串行通信電路中電平轉(zhuǎn)換芯片；本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是，測(cè)量范圍寬、測(cè)量分辨率和測(cè)量精度高、性能價(jià)格比高、安全性好、響應(yīng)速度快、超量程超時(shí)報(bào)警、具有顯示和串行通信兩種輸出方式。
文檔編號(hào)G01R15/09GK202083729SQ20112012714
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者杜偉略, 肖國(guó)玲 申請(qǐng)人:無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院